DE69633709T2 - Installation for the encryption and decryption of data transmitted in ATM cells - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Verschlüsselung und eine Anlage zur Entschlüsselung von in ATM-Zellen übertragenen Daten. Sie ermöglichen, einen verschlüsselten Dienst in einem Telekommunikationsnetz anzubieten, in dem Zellen von einem Knoten zu Netzabschlüssen mit einer Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungstechnik oder mit einer Broadcast-Technik vom Knoten zu den Netzabschlüssen übertragen werden. Insbesondere ist die Erfindung in einem Telekommunikationsnetz anwendbar, das mindestens einen als optischen Zugang bezeichneten Knoten aufweist, der an mindestens ein passives optisches Netz angeschlossen ist.The The invention relates to a system for encryption and a system for Decryption of transmitted in ATM cells Dates. They allow, an encrypted one To provide service in a telecommunications network in which cells from one node to network terminations with a point-to-multipoint transmission technique or transmitted by a broadcast technique from the node to the network terminations become. In particular, the invention is in a telecommunications network applicable, the at least one designated as optical access Node connected to at least one passive optical network is.
Der Knoten OAN weist eine Koppeleinrichtung TUAN auf, welche die Funktion des Abschlusses der optischen Leitung einschließt und die über einen Lichtleiter mit einem passiven Richtkoppler DC des Netzes PON verbunden ist. Ebenso ist jeder der Abschlüsse ONU1, ..., ONU4 mit dem Koppler DC über einen Lichtleiter verbunden. Die Gesamtheit aus diesen Lichtleitern und dem Koppler DC bildet das passive optische Netz APON und hat die Form eines Sterns. Der Koppler DC hat die Eigenschaft, die vom Knoten OAN gesendeten optischen Signale in identischer Weise durch Broadcasting an alle Abschlüsse ONU1, ONU2, ONU3, ONU4 weiterzuleiten. Dagegen wird jedes optische Signal, das von einem dieser Abschlüsse über den Koppler DC gesendet wird, nur zum Knoten OAN weitergeleitet, und zwar dank der Richtfähigkeit des Kopplers DC.Of the Node OAN has a coupling device TUAN, which has the function the termination of the optical line and that via a light guide with a passive directional coupler DC of the network PON is connected. Likewise is each of the degrees ONU1, ..., ONU4 connected to the coupler DC via a light guide. The totality of these optical fibers and the coupler DC forms the passive optical network APON and has the shape of a star. Of the Coupler DC has the feature, the optical one sent from the node OAN Signals in an identical manner by broadcasting to all terminations ONU1, ONU2, ONU3, ONU4 forward. In contrast, every optical signal that of one of these deals on the Coupler DC is sent, forwarded only to the node OAN, and though thanks to the directivity of the coupler DC.
Jeder Netzabschluss ONU1, ..., ONU4 ist mit einem oder mehreren Teilnehmerendgeräten verbunden. Zum Beispiel ist der Abschluss ONU1 mit drei Teilnehmerendgeräten ST1, ST2, ST3 verbunden, entweder über einen Lichtwellenleiter oder über eine elektrische Breitbandverbindung oder über eine klassische elektrische Schmalbandverbindung. Im letztgenannten Fall weist der Netzabschluss eine klassische Vorrichtung zur Asynchron/Synchron-Umsetzung sowie zur Synchron/Asynchron-Umsetzung auf.Everyone Network termination ONU1, ..., ONU4 is connected to one or more subscriber terminals. For example, the conclusion is ONU1 with three subscriber terminals ST1, ST2, ST3 connected, either via an optical fiber or over a broadband electrical connection or a classic electric Narrowband connection. In the latter case, the network termination a classic device for asynchronous / synchronous implementation as well for synchronous / asynchronous conversion.
Um die Ressourcen der ATM-Netze effizienter zu nutzen, ist vorgesehen, mit sogenannten zusammengesetzten Zellen zu arbeiten, von denen jede mehrere Dateneinheiten transportiert, die jeweils für unterschiedliche Teilnehmerendgeräte bestimmt sind, die jedoch zumindest auf einem Teil des Weges in derselben Zelle transportiert werden können.Around to make more efficient use of ATM network resources, to work with so-called composite cells, each of which transported multiple data units, each for different subscriber terminals are determined, however, at least part of the way in the same cell can be transported.
In anderen Beispielen überträgt ein Abschluss die Dateneinheiten in Form synchroner Frames auf Kupferleitungspaaren, welche Teilnehmerendgeräte mit diesem Abschluss verbinden.In other examples will convey a degree the data units in the form of synchronous frames on copper line pairs, which subscriber terminals connect with this degree.
Jede Dateneinheit kann ein Byte aus einer klassischen synchronen Fernsprechleitung sein, deren Identität durch ihre Position gekennzeichnet ist, welche in jeder Zelle konstant ist; oder sie kann ein Daten-Mikropaket sein, dessen Identität durch eine Etikett festgelegt ist, das am Anfang dieses Daten-Mikropakets steht.each Data unit can be one byte from a classical synchronous telephone line its identity characterized by their position, which is constant in each cell is; or it may be a data micro-packet whose identity is determined by a label that is at the beginning of this data micropacket.
Eine solche Verzweigung eines Telekommunikationsnetzes weist einige Vorteile auf, insbesondere, dass sie auf sehr einfache Weise ein Broadcasting von Dateneinheiten ermöglicht, die für sämtliche Teilnehmer bestimmt sind, beispielsweise zum Senden von audiovisuellen Programmen. Dagegen weist sie einen Nachteil auf, der darin besteht, dass es keine Vertraulichkeit für die Informationen gibt, die vom Broadcast-Knoten zu einem der Netzabschlüsse übertragen werden, denn jeder Netzabschluss ANU1, ..., oder ONU4 empfängt alle von der Koppeleinrichtung TUAN übertragenen Zellen, einschließlich der Zellen, die keine einzige Dateneinheit enthalten, die für die an den betreffenden Abschluss angeschlossenen Teilnehmerendgeräte bestimmt sind. Ein Teilnehmer, der einen Netzabschluss besitzt, kann folglich sämtliche Informationen empfangen, die von der Koppeleinrichtung TUAN gesendet werden. Es ist daher erforderlich, Vorrichtungen zum Schutz der Vertraulichkeit von Dateneinheiten vorzusehen, die nicht für alle Teilnehmerendgeräte bestimmt sind.Such a branching of a telecommunication network has some advantages, in particular that it very easily enables a broadcasting of data units intended for all subscribers, for example for the transmission of audiovisual programs. On the other hand, it has a drawback that it does not exist There is no confidentiality for the information transmitted from the broadcast node to any of the network terminations, for each network termination ANU1, ..., or ONU4 receives all cells transmitted by the switch TUAN, including those cells that do not contain a single data unit intended for the subscriber terminals connected to the relevant contract. A subscriber who has a network termination can thus receive all information sent by the coupling device TUAN. It is therefore necessary to provide devices for protecting the confidentiality of data units that are not intended for all subscriber terminals.
Es sind zahlreiche Verschlüsselungsverfahren bekannt:
- – Eine blockweise Verschlüsslung, die darin besteht, dass ein Verschlüsselungsalgorithmus auf eine Datenmenge angewandt wird, die aus einem Block einer gegebenen Länge besteht; dies erfordert, dass abgewartet werden muss, bis ein vollständiger Datenblock verfügbar ist, bevor dieser Datenblock verschlüsselt werden kann. Die Blöcke werden mit Blockbegrenzungen ("Flags") übertragen, mit deren Hilfe die Grenzen jedes Blocks markiert werden können. Infolgedessen ist die Synchronisierung von Verschlüsselung und Entschlüsselung einfach. Dagegen führen diese Verfahren eine Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsverzögerung ein, die von der Größe des Blocks abhängt. Außerdem kann der geringste Übertragungsfehler die Entschlüsselung eines vollständigen Blocks beeinträchtigen.
- – Fortlaufende Verschlüsselungsverfahren, die darin bestehen, dass mit Hilfe eines XOR-Gatters (ausschließendes ODER) nacheinander jedes Bit der zu übertragenden Binärdatensequenz zu einem Bit einer Pseudozufallssequenz addiert wird, um eine verschlüsselte Sequenz zu erhalten. Die Entschlüsselung besteht darin, dass nacheinander jedes Bit der verschlüsselten Binärsequenz mit Hilfe eines XOR-Gatters zu einer binären Pseudozufallssequenz hinzugezählt wird, die mit jener für die Verschlüsselung verwendeten Sequenz identisch ist. Es ist unbedingt erforderlich, die für die Verschlüsselung verwendete binäre Pseudozufallssequenz und die für die Entschlüsselung verwendete Sequenz zu synchronisieren. Die Synchronisierung der Pseudozufallssequenzen muss außerdem schnell wieder hergestellt werden können, wenn sie aufgrund von Übertragungsfehlern verloren gehen.
- A block-wise encryption, which consists in applying an encryption algorithm to a data set consisting of a block of a given length; this requires waiting until a complete block of data is available before this block of data can be encrypted. The blocks are transferred with "flags" that allow the boundaries of each block to be marked. As a result, synchronization of encryption and decryption is easy. In contrast, these methods introduce an encryption and decryption delay that depends on the size of the block. In addition, the least transmission error can affect the decryption of a complete block.
- Continuous encryption methods consisting of successively adding each bit of the binary data sequence to be transmitted to a bit of a pseudorandom sequence using an XOR gate (exclusive OR) to obtain an encrypted sequence. The decryption consists in successively adding each bit of the encrypted binary sequence by means of an XOR gate to a binary pseudorandom sequence identical to that used for encryption. It is essential to synchronize the binary pseudorandom sequence used for encryption and the sequence used for decryption. Also, the synchronization of the pseudorandom sequences must be able to be quickly restored if lost due to transmission errors.
Das Dokument US 5.247.576 beschreibt ein Funktelefoniesystem, bei dem jedes Endgerät eine Verschlüsselungs-/Entschlüsselungsanlage aufweist, die einen Schlüssel verwendet, der regelmäßig geändert wird. Um eine Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Endgerät herzustellen, sendet das erste Endgerät an das zweite eine Schlüsselnummer, mit deren Hilfe ein in einem Speicher des zweiten Endgerätes gespeicherter Schlüssel aufgefunden werden kann.The Document US 5,247,576 describes a radiotelephone system in which every terminal an encryption / decryption facility that has a key used, which is changed regularly. To establish a connection between a first and a second terminal sends the first terminal to the second a key number, with the help of a stored in a memory of the second terminal key can be found.
Das
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Um die einzelnen Dateneinheiten zu verschlüsseln, weist der Knoten eine Anlage zur fortlaufenden Verschlüsselung auf, die für jedes Bit dieser Dateneinheit einen verschlüsselten Wert berechnet, und zwar jeweils in Abhängigkeit von einem Bit einer Pseudozufallssequenz, die von der als Empfänger vorgesehenen Teilnehmereinrichtung abhängt. Diese Sequenz ist einfach aus den Bits der letzten Dateneinheit aufgebaut, die von dieser Teilnehmereinrichtung übertragen und vom Knoten fehlerfrei empfangen wurde. Die an den Knoten gesendeten Dateneinheiten werden unverschlüsselt übertragen, denn die Richtfähigkeit des Kopplers hindert die anderen Teilnehmereinrichtungen daran, diese Dateneinheiten zu empfangen. Die Teilnehmereinrichtungen senden Dateneinheiten, die beliebig und somit von einer Teilnehmereinrichtung zur anderen verschieden sind. Jede fehlerfrei vom Knoten empfangene Dateneinheit ist daher geeignet, eine für eine Teilnehmereinrichtung spezifische Pseudozufallssequenz zu bilden. Jede Teilnehmereinrichtung bewahrt im Speicher die letzte Dateneinheit auf, die sie zum Knoten gesendet hat, wenn sie eine Empfangsbestätigung mit der Angabe erhält, dass die Übertragung fehlerfrei verlaufen ist. Eine Entschlüsselungsanlage, die sich in der Teilnehmereinrichtung befindet, verwendet anschließend diese Dateneinheit als Pseudozufallssequenz zur Entschlüsselung einer Dateneinheit, die im nächsten von dem Knoten gesendeten Paket enthalten ist.In order to encrypt the individual data units, the node has a continuous encryption facility which calculates an encrypted value for each bit of this data unit, depending in each case on a bit of a pseudo-random sequence which depends on the subscriber equipment provided as the receiver. This sequence is simply constructed from the bits of the last data unit transmitted by this user equipment and received error-free by the node. The data sent to the node units are transmitted unencrypted because the directivity of the coupler prevents the other subscriber units from receiving these units of data. The subscriber devices send data units which are arbitrary and thus different from one subscriber device to another. Each data unit received by the node without errors is therefore suitable for forming a pseudo-random sequence specific to a subscriber device. Each subscriber device stores in memory the last data unit that sent it to the node when it receives an acknowledgment of receipt stating that the transmission was clear. A decryption facility located in the subscriber premises then uses this data unit as a pseudo-random sequence for decrypting a data unit contained in the next packet sent by the node.
Die Synchronisation zwischen der von der Verschlüsselungsanlage verwendeten Pseudozufallssequenz und jener, die von der Entschlüsselungsanlage verwendet wird, ist durch den Umstand gewährleistet, dass die Verschlüsselungsanlage systematisch die letzte von ihr fehlerfrei erhaltene Dateneinheit als Pseudozufallssequenz verwendet, sowie dadurch, dass die Entschlüsselungsanlage die letzte Dateneinheit verwendet, die sie gesendet hat und die vom Knoten fehlerfrei empfangen wurde.The Synchronization between the one used by the encryption system Pseudo-random sequence and those generated by the decryption facility is used by the circumstance ensures that the encryption system systematically the last data unit obtained by it without errors used as a pseudorandom sequence, as well as in that the decryption facility used the last data unit that sent it and that from the Node was received error-free.
Diese Verschlüsselungsanlage und diese Entschlüsselungsanlage haben jedoch den Nachteil, dass sie nur funktionieren können, wenn die Übertragungsraten in beiden Übertragungsrichtungen ausgeglichen sind und zwischen dem Senden der Dateneinheiten durch den Knoten und durch die Teilnehmereinrichtungen ein gewisser Synchronismus besteht:These encryption system and this decryption facility However, they have the disadvantage that they can only work if the transfer rates in both directions of transmission are balanced and between sending the data units through the nodes and by the subscriber devices a certain synchronism consists:
Wenn die Übertragungsrate der für eine Teilnehmereinrichtung bestimmten Dateneinheiten höher ist als die Übertragungsrate der von dieser Einrichtung gesendeten Dateneinheiten, fehlen der Verschlüsselungsanlage manchmal die Daten, um die für eine bitweise Verschlüsselung erforderliche Pseudozufallssequenz zu bilden. Wenn das Senden einer Dateneinheit zu einem Knoten nicht eingeschaltet zwischen den Sendevorgängen der beiden Dateneinheiten zu dieser Teilnehmereinrichtung erfolgt, fehlen der Verschlüsselungsanlage die Daten, um die Pseudozufallssequenz zum Verschlüsseln einer Dateneinheit zu bilden.If the transmission rate the for a subscriber device is higher for certain data units as the transmission rate The data units sent by this facility are missing encryption system sometimes the data to those for a bitwise encryption required pseudo-random sequence to form. When sending a data unit to a node not switched between the transmissions of the two data units to this subscriber device takes place, the missing encryption system the data to the pseudorandom sequence for encrypting a To form data unit.
Diese bekannten Anlagen sind somit in der Praxis in einem Netz mit asynchronem Übertragungsmodus (ATM-Netz) nicht einsetzbar, da ein Wesensmerkmal und ein Vorteil eines solchen Netzes gerade darin besteht, dass es starke Schwankungen der Übertragungsrate zulässt und dass es asynchron ist.These known systems are thus in practice in a network with asynchronous transmission mode (ATM network) can not be used as an essential feature and an advantage of such a network consists precisely in the fact that there are strong fluctuations the transmission rate allows and that it is asynchronous.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Verschlüsselungsanlage und eine Entschlüsselungsanlage vorzustellen, die diese Nachteile nicht aufweisen.The The aim of the invention is an encryption system and a decryption facility to present that do not have these disadvantages.
Ein
erstes Ziel der Erfindung ist eine Verschlüsselungsanlage für von ATM-Zellen übertragene
Dateneinheiten, die in einem auf optischen Trägern basierenden Verteilungsnetz
eingesetzt werden kann, wobei dieses Netz einen optischen Zugangsknoten,
ein gerichtetes passives optisches Netz sowie eine Vielzahl von
Netzabschlüssen
aufweist, wobei Koppeleinrichtungen jede von einem Netzabschluss
gesendete Zelle nur zum optischen Zugangsknoten hin übertragen;
hierbei werden Zellen von einem Knoten durch Broadcasting zu Netzabschlüssen übertragen,
wobei jede Zelle mindestens eine Dateneinheit überträgt und jede Dateneinheit für einen
einzigen Netzabschluss bestimmt ist;
hierbei befindet sich
die Verschlüsselungsanlage
in dem optischen Zugangsknoten und weist auf:
- – Vorrichtungen zur Berechnung eines verschlüsselten Wertes für jedes Bit jeder zu verschlüsselnden Dateneinheit, jeweils in Abhängigkeit von einem Bit einer ersten Pseudozufallssequenz;
- – und Vorrichtungen zum Liefern dieser ersten Pseudozufallssequenz in Abhängigkeit von einem Schlüsselwert, der für den Netzabschluss spezifisch ist, für welchen diese Dateneinheit bestimmt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Liefern dieser ersten Pseudozufallssequenz aufweisen:
- – Vorrichtungen zur Berechnung dieser ersten Pseudozufallssequenz durch einen schwer umkehrbaren Algorithmus in Abhängigkeit von einem Schlüsselwert;
- – und Vorrichtungen zum unverschlüsselten Empfang von mindestens einem Schlüssel aus mindestens einer Entschlüsselungsanlage, die sich in einem Netzabschluss befindet.
In this case, the encryption system is located in the optical access node and has:
- - means for calculating an encrypted value for each bit of each data unit to be encrypted, each in response to a bit of a first pseudorandom sequence;
- - and means for providing this first pseudorandom sequence in response to a key value specific to the network termination for which that data unit is intended; characterized in that the means for providing this first pseudorandom sequence comprises:
- - means for calculating this first pseudorandom sequence by a hard reversible algorithm in response to a key value;
- - And devices for the unencrypted reception of at least one key from at least one decryption facility, which is located in a network termination.
Ein
zweites Ziel der Erfindung ist eine Anlage zur Entschlüsselung
von in ATM-Zellen übertragenen Dateneinheiten,
die in einem gerichteten passiven optischen Netz eingesetzt werden
kann, wobei dieses Netz einen optischen Zugangsknoten, eine Vielzahl
von Netzabschlüssen
und Koppeleinrichtungen aufweist, welche jede vom Knoten gesendete
Zelle durch Broadcasting vom Knoten zu den Abschlüssen übertragen
und jede von einem Netzabschluss gesendete Zelle nur zum Knoten übertragen;
hierbei überträgt jede
Zelle mindestens eine Dateneinheit, und jede Dateneinheit ist für einen
einzigen Abschluss bestimmt;
hierbei befindet sich die Entschlüsselungsanlage
in einem Abschluss und weist auf:
- – Vorrichtungen zur Berechnung eines entschlüsselten Wertes für jedes Bit jeder zu entschlüsselnden Dateneinheit, jeweils in Abhängigkeit von einem Bit einer ersten Pseudozufallssequenz;
- – und Vorrichtungen zum Liefern dieser ersten Pseudozufallssequenz in Abhängigkeit von dem Abschluss, welcher diese Entschlüsselungsanlage aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zum Liefern dieser ersten Pseudozufallssequenz aufweisen:
- – Vorrichtungen zur Berechnung dieser ersten Pseudozufallssequenz durch einen schwer umkehrbaren Algorithmus in Abhängigkeit von einem Schlüsselwert;
- – und Vorrichtungen zum Liefern dieses Schlüsselwertes und zum unverschlüsselten Senden an eine Verschlüsselungsanlage, welche sich im optischen Zugangsknoten befindet.
In this case, the decryption system is in a financial statement and points to:
- - means for calculating a decrypted value for each bit of each data unit to be decrypted, each in response to ei a bit of a first pseudorandom sequence;
- - and means for providing this first pseudorandom sequence in dependence on the termination comprising this decryption facility; characterized in that the means for providing this first pseudorandom sequence comprises:
- - means for calculating this first pseudorandom sequence by a hard reversible algorithm in response to a key value;
- And devices for providing this key value and for unencrypted transmission to an encryption facility located in the optical access node.
Die auf diese Weise gekennzeichneten Anlagen bieten die Möglichkeit, denselben Schlüssel an den optischen Zugangsknoten und an einen Netzabschluss bei gleichzeitigem Schutz der Vertraulichkeit dieses Schlüssels dank des Zusammenwirkens der folgenden Eigenschaften zu liefern:
- – Die Entschlüsselungsanlage erzeugt den Schlüssel und liefert ihn an die Verschlüsselungsanlage.
- – Die aus einem gerichteten optischen Netz bestehende Verbindung schützt die Vertraulichkeit der Übertragung in der Richtung vom optischen Abschluss zum optischen Zugangsknoten.
- The decryption facility generates the key and delivers it to the encryption facility.
- The connection consisting of a directed optical network protects the confidentiality of the transmission in the direction from the optical termination to the optical access node.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Verschlüsselungsanlage für sogenannte zusammengesetzte Zellen, von denen jede mehrere Dateneinheiten überträgt, die jeweils für mehrere unterschiedliche Teilnehmerendgeräte bestimmt sind, jedoch mit demselben Teilnehmeranschluss verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pseudozufallssequenz außerdem von der Position dieser Dateneinheit in der Zelle abhängt, welche sie nach der Verschlüsselung transportiert.One Another object of the invention is an encryption system for so-called composite cells, each of which transmits multiple data units, the each for several different subscriber terminals are determined, but with the same Subscriber connection are connected, characterized in that the first pseudo-random sequence also from the position of this Data unit in the cell depends, which they after the encryption transported.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Entschlüsselungsanlage für sogenannte zusammengesetzte Zellen, von denen jede mehrere Dateneinheiten überträgt, die jeweils für mehrere unterschiedliche Teilnehmerendgeräte bestimmt sind, jedoch mit demselben Teilnehmeranschluss verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pseudozufallssequenz außerdem von der Position dieser Dateneinheit in der Zelle abhängt, welche sie bis zur Entschlüsselungsanlage transportiert.One Another object of the invention is a decryption facility for so-called composite cells, each of which transmits multiple data units, the each for several different subscriber terminals are determined, but with the same Subscriber connection are connected, characterized in that the first pseudo-random sequence also from the position of this Data unit in the cell depends, which you to the decryption facility transported.
Die auf diese Weise gekennzeichneten Anlagen gewährleisten noch besser die Vertraulichkeit dank des Umstandes, dass die Verschlüsselung von einer zusätzlichen Variablen abhängt: der Position der Dateneinheit in der Zelle, welche sie transportiert.The In this way marked investments guarantee even better the confidentiality thanks the circumstance that the encryption from an additional Variables depends on: the position of the data unit in the cell transporting it.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform, die in einem gerichteten passiven optischen Netz anwendbar ist, ist die Verschlüsselungsanlage dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pseudozufallssequenz außerdem in Abhängigkeit von einer zweiten sogenannten Synchronisations-Pseudozufallssequenz berechnet wird; sowie dadurch, dass die Vorrichtungen zum Liefern der ersten Pseudozufallssequenz außerdem sogenannte Synchronisationsvorrichtungen aufweisen, um die zweite binäre Pseudozufallssequenz zu liefern und um mindestens an eine Entschlüsselungsanlage Abtastwerte dieser Sequenz zu übertragen, um sie zu synchronisieren.To a preferred embodiment, the is applicable in a directional passive optical network is the encryption system characterized in that the first pseudorandom sequence is also in dependence from a second so-called synchronization pseudorandom sequence is calculated; and in that the devices for delivering the first pseudo-random sequence also called synchronization devices have to be the second binary Pseudo-random sequence to deliver and at least to a decryption facility To transmit samples of this sequence, to sync them.
Die Entschlüsselungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pseudozufallssequenz außerdem in Abhängigkeit von einer zweiten sogenannten Synchronisations-Pseudozufallssequenz berechnet wird; sowie dadurch, dass die Vorrichtungen zum Liefern der ersten Pseudozufallssequenz außerdem sogenannte Synchronisationsvorrichtungen aufweisen, um diese zweite binäre Pseudozufallssequenz zu liefern und um diese Sequenz ausgehend von Abtastwerten dieser Sequenz zu synchronisieren, welche von einer Verschlüsselungsanlage geliefert werden.The decryption system is characterized in that the first pseudorandom sequence is also in dependence calculated by a second so-called synchronization pseudorandom sequence becomes; and in that the means for delivering the first Pseudo-random sequence as well so-called synchronization devices to this second binary Pseudo-random sequence to deliver and this sequence starting from To synchronize samples of this sequence, which of a Encryption system delivered become.
Das Problem der Synchronisation wird somit durch die Verwendung von zwei unterschiedlichen Pseudozufallssequenzen gelöst: Eine erste, sehr schwer zu imitierende Sequenz, die nur einem einzigen Netzabschluss bekannt ist, sorgt für die Widerstandsfähigkeit der Verschlüsselung. Eine zweite Sequenz, die unverschlüsselt an alle Netzabschlüsse gesendet wird, wird als zeitliche Referenz verwendet, um die erste Sequenz und eine Kopie dieser ersten Sequenz zu erzeugen, und zwar synchron in der Verschlüsselungsanlage und in der Entschlüsselungsanlage. Sie gewährleistet auf diese Weise die Initialisierung und die Aufrechterhaltung der Synchronisation ohne die Nachteile einer blockweisen Verschlüsselung, da die Daten bitweise verschlüsselt werden.The Problem of synchronization is thus by the use of solved two different pseudo-random sequences: one first, very difficult to imitate sequence, the only one Network termination is known, ensures the resilience the encryption. A second sequence sent unencrypted to all network terminations is used as a temporal reference to the first sequence and to make a copy of this first sequence, synchronously in the encryption system and in the decryption facility. It guarantees in this way the initialization and the maintenance of the Synchronization without the disadvantages of blockwise encryption, because the data is encrypted bit by bit become.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Verschlüsselungsanlage dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zum Liefern einer zweiten Pseudozufallssequenz eine zweite Sequenz liefern, die für jede virtuelle Verbindung, die zwischen dem Knoten und einem Netzabschluss aufgebaut wird, unabhängig ist; sowie dadurch, dass sie diese Sequenz in einem Rhythmus liefern, welcher dem Senderhythmus der Zellen in der betreffenden virtuellen Verbindung entspricht.To a preferred embodiment is an encryption system characterized in that the means for delivering a second pseudo-random sequence provide a second sequence that is valid for each virtual Connection that is established between the node and a network termination, independently is; as well as by delivering this sequence in a rhythm, which the sender rhythm of the cells in the virtual Connection corresponds.
Die Entschlüsselungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zum Liefern einer zweiten Pseudozufallssequenz eine zweite Sequenz liefern, die für jede virtuelle Verbindung, die zwischen dem Knoten und einem Netzabschluss aufgebaut wird, unabhängig ist; sowie dadurch, dass sie diese Sequenz in einem Rhythmus liefern, welcher dem Empfangsrhythmus der Zellen in der betreffenden virtuellen Verbindung entspricht.The decryption facility is characterized in that the means for providing a second pseudorandom sequence provides a second sequence independent of any virtual connection established between the node and a network termination; as well as by delivering this sequence in a rhythm which corresponds to the reception rhythm of the cells in the relevant virtual connection.
Die auf diese Weise gekennzeichneten Anlagen erzeugen eine Synchronisations-Pseudozufallssequenz, die für jede virtuelle Verbindung unabhängig ist, wobei jeder Abschluss mindestens eine virtuelle Verbindung besitzt, die mit dem Knoten aufgebaut wird. Dies ermöglicht eine unabhängige Synchronisation für jede virtuelle Verbindung. Auf diese Weise verursachen die Rhythmusunterschiede von einer virtuellen Verbindung zur andern keine Probleme.The systems characterized in this way generate a synchronization pseudorandom sequence, the for each virtual connection independent is, with each conclusion at least one virtual connection own, which is built with the node. This allows a independent Synchronization for every virtual connection. In this way, the rhythm differences cause no problems from one virtual connection to another.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verschlüsselungsanlage dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zum Liefern einer zweiten Pseudozufallssequenz ein Schieberegister aufweisen, das über eine logische Schaltung rückgekoppelt ist, die eine Linearfunktion anwendet, sowie dadurch, dass die gelieferten Abtastwerte aus dem Wert bestehen, der in mindestens einer der Stufen dieses Schieberegisters enthalten ist.To a preferred embodiment is the encryption system characterized in that the means for delivering a second pseudo-random sequence having a shift register, which via a fed back logic circuit is that uses a linear function, and in that the delivered Samples consist of the value that in at least one of the stages of this Shift register is included.
Die Entschlüsselungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zum Liefern einer zweiten Pseudozufallssequenz ein Schieberegister aufweisen, das über eine logische Schaltung rückgekoppelt ist, die eine Linearfunktion anwendet, sowie dadurch, dass die vom Knoten durch Broadcasting gesendeten Abtastwerte in mindestens eine der Stufen dieses Registers geladen werden, um es zu synchronisieren.The decryption system is characterized in that the devices for delivering a second pseudo-random sequence having a shift register, which via a fed back logic circuit is that uses a linear function, as well as that of the Nodes sent by broadcasting into at least one the stages of this register are loaded to sync it.
Die auf diese Wiese gekennzeichneten Anlagen haben den Vorteil, die Verschlüsselung und die Entschlüsselung durch Schaltungen zu synchronisieren, die sehr leicht zu realisieren sind.The plants marked on this meadow have the advantage that encoding and the decryption to synchronize through circuits that are very easy to implement are.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Verschlüsselungsanlage außerdem Vorrichtungen auf, um:
- – eine Vielzahl von Schlüsseln zu speichern;
- – über einen Wechsel des Schlüssels zu entscheiden;
- – und um in jede Zelle eine Information einzufügen, welche angibt, welcher Schlüssel zur Verschlüsselung der in dieser Zelle übertragenen Dateneinheiten verwendet wird; und eine Entschlüsselungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem aufweist:
- – Vorrichtungen zum Speichern einer Vielzahl von Schlüsseln;
- – Vorrichtungen zum Empfangen einer Information, die in jeder verschlüsselten Zelle transportiert wird, wobei diese Information angibt, welcher Schlüssel zur Verschlüsselung der in dieser Zelle übertragenen Dateneinheiten verwendet wurde;
- – und Vorrichtungen, um in den Speichervorrichtungen den Schlüssel zu lesen, der durch die in einer Zelle übertragene Information angegeben wird, und um ihn an die Vorrichtungen zum Liefern der ersten Pseudozufallssequenz zu liefern.
- - store a large number of keys;
- - decide on a change of key;
- - and to insert in each cell information indicating which key is used to encrypt the data units transmitted in that cell; and a decryption facility is characterized by further comprising:
- - devices for storing a plurality of keys;
- - means for receiving information carried in each encrypted cell, this information indicating which key was used to encrypt the data units transmitted in that cell;
- And means for reading in the memory devices the key indicated by the information transmitted in a cell and for supplying it to the means for providing the first pseudorandom sequence.
Die Erfindung wird mit Hilfe der nachfolgenden Beschreibung der ihr beigefügten Abbildungen besser verständlich, und weitere Merkmale werden ersichtlich werden:The Invention will become apparent with the aid of the following description of her attached Illustrations better understandable, and further features will become apparent:
Die
- – eine Verbindung CT, welche die verschlüsselten Dateneinheiten vom Knoten zu allen Abschlüssen überträgt;
- – eine Synchronisationsverbindung SYN, welche Abtastwerte einer sogenannten Synchronisations-Pseudozufallssequenz vom Knoten zu allen Abschlüssen überträgt;
- – eine bidirektionale Verbindung KT, welche in beiden Richtungen Nachrichten für Übertragungen des Schlüssels und die Empfangsbestätigungen dieser Übertragungen überträgt, wobei für diese Übertragungen nur wenig zeitliche Anforderungen bestehen;
- – und eine schnelle Verbindung KS, um vom Knoten OAN zu den Abschlüssen ONU1 einen Ersetzungsbefehl eines aktuellen Schlüssels durch einen anderen Schlüssel weiterzuleiten, der bereits in der Entschlüsselungsanlage DD gespeichert ist.
- A connection CT, which transmits the encrypted data units from the node to all terminations;
- A synchronization link SYN which transmits samples of a so-called synchronization pseudorandom sequence from the node to all terminations;
- A bidirectional connection KT, which transmits messages in both directions for transmissions of the key and the acknowledgments of these transmissions, whereby there are only few time requirements for these transmissions;
- - and a fast connection KS to from Kno OAN to the statements ONU1 forward a replacement command of a current key by another key that is already stored in the decryption facility DD.
Träger dieser verschiedenen logischen Verbindungen sind in der Tat dieselben Zellen. Eine eindeutige virtuelle Verbindung wird aufgebaut, um den Knoten jeweils mit jedem Abschluss zu verbinden. In der Richtung vom Knoten zu den Abschlüssen weist jede Zelle einen genormten Header von 5 Byte auf und eine Nutzlast von 48 Byte, deren erstes Byte für eine Sequenznummer SN verwendet wird, die für jede auf einer gegebenen virtuellen Verbindung gesendete Zelle inkrementiert wird, und deren zweites Byte, das als Steuerbyte bezeichnet wird, für Dienstinformationen verwendet wird, die für die Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsvorgänge spezifisch sind. Die restlichen 46 Byte übertragen die Dateneinheiten, von denen jede eine ganze Zahl von Bytes belegt.Carrier of this different logical connections are in fact the same cells. A unique virtual connection is established to the node each to connect with each degree. In the direction of the knot to the degrees Each cell has a standardized header of 5 bytes and one Payload of 48 bytes whose first byte uses a sequence number SN that will work for each Incremented cell sent on a given virtual connection and its second byte, called a control byte, for service information is used for the encryption and decryption operations are specific. The remaining 46 bytes are transferred the data units, each occupying an integer number of bytes.
Die Verschlüsselungsanlage ermöglicht, die für die Abschlüsse ONU1, ..., ONU4 bestimmten Dateneinheiten mit jeweils unterschiedlichen Schlüsseln zu verschlüsseln. Sie weist auf:
- – eine Eingangsklemme
1 , die eine Folge zu verschlüsselnder binärer Daten empfängt, welche aus den Bits der Dateneinheiten einer zu übertragenden Zelle besteht, wobei jede Dateneinheit den Wert eines Abtastwertes einer Telefonschaltung annehmen kann, oder sie kann ein Mikropaket von Daten sein, die für einen beliebigen der Abschlüsse ONU1, ..., ONU4 bestimmt sind; hierbei sind die von der Zelle übertragenen Header-Bits und Dienst-Bits nicht verschlüsselt; - – eine
Eingangsklemme
7 , die eine Identität VCI einer virtuellen Verbindung und eine Identität VPI eines virtuellen Pfads empfängt, wobei diese beiden Identitäten die virtuelle Verbindung kennzeichnen, deren Träger diese zu übertragende Zelle ist und die den Knoten OAN mit dem Abschluss ONU1 verbindet; - – eine
Eingangsklemme
8 , die in der Sequenz der Zellen, welche den Träger dieser virtuellen Verbindung bilden, die Sequenznummer SN dieser Zelle empfängt; - – eine
Eingangsklemme
9 , die ein binäres Wort BP empfängt, das die Position des Bytes, von dem ein Bit gerade verschlüsselt und übertragen wird, in dieser Zelle angibt; - – eine
Ausgangsklemme
3 , die eine verschlüsselte Binärfolge an die logische Verbindung CT liefert; - – eine
Ausgangsklemme
4 , die Abtastwerte einer binären Synchronisations-Pseudozufallssequenz an die logische Synchronisationsverbindung SYN liefert; - – eine
Eingangs-/Ausgangsklemme
6 , die Nachrichten zur Schlüsselübertragung und zur Empfangsbestätigung auf der logischen Verbindung KT empfängt und sendet; - – eine
Ausgangsklemme
17 , die mit der schnellen Verbindung KS verbunden ist, um Nachrichten zu senden, welche die Inbetriebnahme eines neuen Schlüssels steuern; - – ein
logisches XOR-Gatter, EXOR1, aufweisend: einen mit der Eingangsklemme
1 verbundenen ersten Eingang, einen zweiten Eingang, der eine sogenannte nichtlineare binäre Pseudozufallssequenz NLS1 empfängt, und einen mit der Ausgangsklemme3 verbundenen Ausgang, wobei dieses Gatter eine fortlaufende, das heißt, bitweise Verschlüsselung der Dateneinheiten durchführt; - – eine logische Schaltung NLF1, die eine nichtlineare und somit schwer umkehrbare logische Funktion anwendet; diese Schaltung NLF1 weist auf: einen ersten Eingang, der eine sogenannte lineare binäre Pseudozufallssequenz LS1 empfängt, einen zweiten Eingang, der einen Schlüssel Ki empfängt, einen dritten Eingang, der das binäre Wort BP empfängt, einen vierten Eingang, der ein Bit KNL empfängt, welches das niederwertigste Bit einer Schlüsselnummer ist, die den Schlüssel Ki bezeichnet, und einen Ausgang, der bitweise die nichtlineare binäre Pseudozufallssequenz NLS1 an den zweiten Eingang das Gatters EXOR1 liefert;
- – einen Schlüsselspeicher KM, der für jeden der Abschlüsse ONU1, ..., ONU4 zwei Schlüsselwerte speichern kann (einen Schlüssel, der gerade in Gebrauch ist, und einen Reserveschlüssel), und der einen Ausgang besitzt, der mit dem zweiten Eingang der logischen Schaltung NLF1 verbunden ist;
- – einen
Controller CDC, der die Funktionsweise der gesamten Verschlüsselungsanlage
CD steuert und das Protokoll zum Wechseln der Schlüssel anwendet,
wobei dieser Controller aufweist: einen mit der Eingangs-/Ausgangsklemme
6 verbundenen Eingang/Ausgang, einen mit einem Eingang des Schlüsselspeichers KM verbundenen Ausgang, um neue Schlüssel in diesen Speicher zu schreiben und um das Lesen eines Schlüssels für jede der zu verschlüsselnden Dateneinheiten zu steuern, einen Ausgang, der mit dem vierten Eingang der logischen Schaltung NLF1 verbunden ist, um ihr das Bit KNL zu liefern, und einen mit der Ausgangsklemme17 verbundenen Ausgang; - – sowie
eine sogenannte Synchronisationsanlage SD1, die eine Vielzahl von
Generatoren für
binäre Pseudozufallssequenzen
aufweist, von denen jeder jeweils für eine virtuelle Verbindung
reserviert ist, insbesondere ein Generator SD1i, der die Sequenz
LS1i für
die virtuelle Verbindung liefert, welche durch die auf die Eingangsklemme
7 angewendeten Identitäten VPI–VCI gekennzeichnet ist; hierbei weist diese Anlage SD1 auf: einen mit der Eingangsklemme7 verbundenen Eingang, um das Identitätenpaar VPI–VCI zu empfangen, einen mit der Eingangsklemme8 verbundenen Eingang, um die Sequenznummer SN zu empfangen, einen ersten Ausgang, der die lineare Pseudozufallssequenz LS1 an den ersten Eingang der logischen Schaltung NLF1 liefert, und einen zweiten mit der Ausgangsklemme4 verbundenen Ausgang, der in periodischen Abständen Abtastwerte der linearen Pseudozufallssequenz LS1 liefert, um eine Entschlüsselungsanlage in einem Abschluss zu synchronisieren, welchen die Daten durchlaufen müssen, die gerade verschlüsselt und gesendet werden.
- - an input terminal
1 receiving a sequence of encrypted binary data consisting of the bits of the units of data of a cell to be transmitted, each unit of data taking the value of a sample of a telephone circuit, or it may be a micro-packet of data corresponding to any of the terminations ONU1 , ..., ONU4 are determined; in this case, the header bits and service bits transmitted by the cell are not encrypted; - - an input terminal
7 receiving a virtual connection identity VCI and a virtual path identity VPI, these two identities identifying the virtual connection whose bearer is that cell to be transmitted and connecting the node OAN to the terminator ONU1; - - an input terminal
8th in the sequence of the cells forming the carrier of this virtual connection, receiving the sequence number SN of that cell; - - an input terminal
9 receiving a binary word BP indicating the position of the byte of which one bit is currently being encrypted and transmitted in that cell; - - an output terminal
3 which provides an encrypted binary sequence to the logical connection CT; - - an output terminal
4 which supplies samples of a binary synchronization pseudorandom sequence to the logical synchronization link SYN; - - an input / output terminal
6 receiving and transmitting key transmission and acknowledgment messages on the logical connection KT; - - an output terminal
17 connected to the fast connection KS to send messages controlling the start-up of a new key; - A logical XOR gate, EXOR1, comprising: one with the input terminal
1 connected first input, a second input receiving a so-called nonlinear binary pseudo-random sequence NLS1, and one with the output terminal3 connected output, said gate performing a continuous, that is, bitwise encryption of the data units; - A logic circuit NLF1 which applies a non-linear and thus hard-to-reverse logic function; this circuit NLF1 comprises: a first input receiving a so-called linear pseudorandom binary sequence LS1, a second input receiving a key Ki, a third input receiving the binary word BP, a fourth input receiving a bit KNL, which is the least significant bit of a key number designating the key Ki and an output bit-wise providing the nonlinear binary pseudo-random sequence NLS1 to the second input of the gate EXOR1;
- A keystore KM, which can store for each of the terminations ONU1, ..., ONU4 two key values (a key currently in use and a spare key) and which has an output connected to the second input of the logic circuit NLF1 is connected;
- A controller CDC which controls the operation of the entire encryption system CD and uses the protocol for changing the keys, this controller comprising: one with the input / output terminal
6 connected input / output, an output connected to an input of the key memory KM to write new keys in this memory and to control the reading of a key for each of the data units to be encrypted, an output connected to the fourth input of the logic circuit NLF1 is connected to supply the KNL bit, and one to the output terminal17 connected output; - - And a so-called synchronization system SD1, which has a plurality of generators for binary pseudo-random sequences, each of which is reserved for a virtual connection, in particular a generator SD1i, which provides the sequence LS1i for the virtual connection, which by the on the input terminal
7 applied identities VPI-VCI; In this case, this system has SD1: one with the input terminal7 connected input to receive the identity pair VPI-VCI, one with the input terminal8th connected to receive the sequence number SN, a first output which supplies the linear pseudorandom sequence LS1 to the first input of the logic circuit NLF1, and a second one to the output terminal4 connected output which periodically provides samples of the linear pseudorandom sequence LS1 to synchronize a decryption facility in a closure which must pass through the data being encrypted and sent.
Die zu verschlüsselnden Daten werden bitweise, also ohne jede Verzögerung, vom Gatter EXOR1 verarbeitet. Die Dateneinheiten weisen jeweils eine ganze Zahl von Bytes auf. Der Schlüssel Ki bleibt folglich für mindestens ein Byte konstant. Die logische Schaltung NLF1 arbeitet somit byteweise, und der Controller CDC ändert den Schlüssel Ki eventuell für jedes Byte. Die logische Schaltung NLF1 berechnet global ein Byte der Sequenz NLS1, ihr Ausgang liefert es jedoch bitweise an den zweiten Eingang des Gatters EXOR1 im Rhythmus der zu verschlüsselnden Bits.The to be encrypted Data is processed bitwise, ie without any delay, by the gate EXOR1. The data units each have an integer number of bytes. The key Ki therefore remains for at least one byte constant. The logic circuit NLF1 works thus byte by byte, and the controller CDC may change the key Ki for each Byte. The logic circuit NLF1 globally calculates one byte of the Sequence NLS1, but its output delivers it bitwise to the second input of the gate EXOR1 in the rhythm of the bits to be encrypted.
Wenn das passive optische Netz APON nur zum Transport von klassischen Zellen bestimmt ist, bei denen der Inhalt jeder Zelle nur einen einzigen Abschluss durchlaufen soll, reicht es natürlich aus, dass die Schaltung NLF1 im Rhythmus der Zellen arbeitet, das heißt, die lineare Pseudozufallssequenz NLS1 in Blöcken von 46 Byte berechnet, weil die genormte Länge der Nutzlast einer Zelle 48 Byte beträgt und es zwei Bytes gibt, die für Dienstinformationen verwendet werden.If the passive optical network APON only for the transport of classic Cells is determined in which the contents of each cell only one it is, of course, enough that the circuit NLF1 works in the rhythm of the cells, that is, the calculated linear pseudorandom sequence NLS1 in blocks of 46 bytes, because the standard length the payload of a cell is 48 bytes and there are two bytes the for Service information can be used.
Die Synchronisationsanlage SD1 weist so viele aktive Generatoren auf, wie es virtuelle Verbindungen gibt, die zwischen dem Knoten TUAN und den Netzabschlüssen ONU1, ..., ONU4 aufgebaut werden. Jeder Generator liefert eine Pseudozufallssequenz im Rhythmus der Zellen, welche den Träger für die zu diesem Generator gehörende Schaltung bilden. Jedes Mal, wenn die Sequenznummer einer Einheit für die durch VPI–VCI gekennzeichnete virtuelle Verbindung inkrementiert wird, schreitet die für diese virtuelle Verbindung gelieferte Sequenz um ein Bit nach vorn. Sie wird in Form eines Wortes geliefert, das aus 25 aufeinanderfolgenden Bits der Sequenz, die parallel angeordnet sind, besteht.The Synchronization System SD1 has so many active generators as there are virtual connections between the node TUAN and the network terminations ONU1, ..., ONU4. Each generator provides a pseudorandom sequence in the rhythm of the cells which form the carrier for the circuit belonging to this generator. Every time the sequence number of a unit for through VPI-VCI is marked incremented virtual connection the for this virtual connection delivered sequence one bit forward. she is delivered in the form of a word consisting of 25 consecutive There are bits of the sequence that are arranged in parallel.
Andererseits liefert jeder Generator, wie beispielsweise SD1i, im Rhythmus der Zellen, welche den Träger für die zu diesem Generator gehörende virtuelle Verbindung bilden, an die Synchronisationsverbindung SYN zwei Abtastwerte, von denen jeder ein Bit umfasst.on the other hand Each generator, such as SD1i, delivers in the rhythm of Cells, which is the carrier for the belonging to this generator virtual Connect to the synchronization link SYN two samples, each of which includes one bit.
Die Sequenz NLS1 ist eine sogenannte nichtlineare Sequenz, weil sie von einer logischen Schaltung NLF1 erzeugt wird, die eine nichtlineare logische Funktion anwendet. Dank dieser Nichtlinearität ist es äußerst schwierig, den Schlüssel Ki ausgehend von der Kenntnis eines Teils der Sequenz NLS1 zu bestimmen, selbst wenn die nichtlineare Funktion bekannt ist.The Sequence NLS1 is a so-called nonlinear sequence because it is generated by a logic circuit NLF1, which is a non-linear applies logical function. Thanks to this nonlinearity, it is extremely difficult the key Determine Ki based on the knowledge of a part of the sequence NLS1, even if the non-linear function is known.
Die Sequenzen wie beispielsweise LS1i werden als linear bezeichnet, weil sie von logischen Schaltungen erzeugt werden, die ausschließlich lineare Funktionen anwenden. Diese Funktionen setzen lineare Operatoren ein, die zum Beispiel aus logischen XOR-Gattern bestehen. Eine solche lineare Funktion besitzt keine große Widerstandsfähigkeit gegen betrügerische Entschlüsselungsversuche, sie ermöglicht jedoch, auf einfache Weise zwei Anlagen zu synchronisieren, die gleichzeitig dieselbe Sequenz erzeugen müssen, einerseits in der Verschlüsselungsanlage und andererseits in der Entschlüsselungsanlage.The Sequences such as LS1i are called linear, because they are generated by logic circuits that are strictly linear Apply functions. These functions set linear operators which consist, for example, of logical XOR gates. Such linear function has no great resistance to fraudulent Decryption attempts she allows however, to easily synchronize two plants, the simultaneously have to generate the same sequence, on the one hand in the encryption system and on the other hand in the decryption facility.
Das Ausführungsbeispiel DD der Entschlüsselungsanlage gemäß der Erfindung weist auf:
- – eine mit der logischen Verbindung
CT verbundene Eingangsklemme
10 , um eine verschlüsselte Binärfolge zu empfangen; - – eine
mit der logischen Synchronisationsverbindung SYN verbundene Eingangsklemme
11 , um Abtastwerte der linearen Pseudozufallssequenz NLS1 zu empfangen; - – eine
mit der logischen Verbindung KT verbundene Eingangs-/Ausgangsklemme
12 , um mit der Verschlüsselungsanlage CD Schlüsselübertragungsnachrichten auszutauschen; - – eine mit der Verbindung KS verbundene Eingangsklemme 18, um Schlüsselwechselbefehle zu empfangen;
- – eine
Eingangsklemme
14 , welche die Identität der virtuellen Verbindung VCI und die Identität des virtuellen Pfads VPI zur Kennzeichnung der virtuellen Verbindung empfängt, deren Träger die Zelle ist, die gerade übertragen und entschlüsselt wird; - – eine
Eingangsklemme
15 , welche die Sequenznummer SN dieser Zelle in dieser virtuellen Verbindung empfängt; - – eine
Eingangsklemme
16 , die das Binärwort BP empfängt, das die Position des Bytes, von dem ein Bit gerade übertragen und entschlüsselt wird, in dieser Zelle angibt; - – eine
Ausgangsklemme
13 , die eine entschlüsselte Binärfolge liefert; - – ein
XOR-Gatter, EXOR2, aufweisend: einen ersten mit der Eingangsklemme
10 verbundenen Eingang, um die verschlüsselte Binärfolge zu empfangen, einen zweiten Eingang, der eine sogenannte nichtlineare binäre Pseudozufallssequenz NLS2 empfängt, die identisch und synchron mit der Sequenz NLS1 ist, wenn die Synchronisation erreicht ist, und einen mit der Ausgangsklemme13 verbundenen Ausgang, wobei dieses Gatter bitweise die Entschlüsselung der verschlüsselten Binärfolge durchführt; - – eine
logische Schaltung NLF2, die mit der logischen Schaltung NLF1 identisch
ist und dieselbe nichtlineare logische Funktion anwendet, wobei diese
Schaltung aufweist: einen ersten Eingang, der eine sogenannte lineare
Pseudozufallssequenz LS2i empfängt,
die mit der Sequenz LS1i identisch ist, wenn die Synchronisation
erreicht ist, einen zweiten Eingang, der den Schlüssel Ki empfängt, der
für den
Abschluss, welcher die betreffende Entschlüsselungsanlage DD enthält, spezifisch
ist, einen dritten mit der Eingangsklemme
16 verbundenen Eingang, um das Wort BP zu empfangen, das die Position des Bytes angibt, von dem ein Bit gerade entschlüsselt wird, einen vierten Eingang, der ein Bit KNL empfängt, welches das niederrangigste Bit in der Schlüsselnummer ist, die den gerade in Gebrauch befindlichen Schlüssel Ki bezeichnet, und einen Ausgang, der bitweise die nichtlineare Pseudozufallssequenz NLS2 an den zweiten Eingang des XOR-Gatters EXOR2 liefert; - – eine Einheit KR, bestehend aus zwei Registern, von denen jedes einen Schlüssel enthält, wovon einer der gerade in der betreffenden Entschlüsselungsanlage in Gebrauch befindliche Schlüssel Ki ist, wobei diese Registereinheit einen Ausgang besitzt, der mit dem zweiten Eingang der Schaltung NLF2 verbunden ist, um einen der beiden in der Einheit KR gespeicherten Schlüssel zu liefern;
- – eine
sogenannten Synchronisationsanlage SD2, die eine Vielzahl von Generatoren
von binären
Pseudozufallssequenzen aufweist, von denen jeder für eine der
virtuellen Verbindungen reserviert ist, die zwischen dem Knoten
TUAN und dem Abschluss aufgebaut werden, der diese Entschlüsselungsanlage
DD aufweist, insbesondere einen Generator SD2i, der die Sequenz
LS2i für die
durch VPI–VCI
gekennzeichnete virtuelle Verbindung liefert; hierbei weist diese
Anlage SD2 auf: einen mit der Eingangsklemme
11 verbundenen Eingang, um das Identitätenpaar VPI–VCI zu empfangen, einen mit der Klemme15 verbundenen Eingang, um die Sequenznummer SN der Zelle zu empfangen, die gerade entschlüsselt wird, und einen Ausgang, der die lineare binäre Pseudozufallssequenz SL2i an den ersten Eingang der logischen Schaltung NLF2 liefert; - – und
einen Controller DDC, aufweisend: einen mit der Eingangs-/Ausgangsklemme
12 verbundenen Eingang/Ausgang, um mit dem Controller CDC Nachrichten des Schlüsselwechselprotokolls KR auszutauschen, einen mit einem Steuereingang des Schlüsselregisters KR verbundenen Ausgang, um an dieses Register einen neuen Schlüsselwert zu liefern, wenn die Entscheidung zur Erneuerung des Schlüssels für den betreffenden Abschluss getroffen wird, und einen Ausgang, der das Bit KNL an den vierten Eingang der Schaltung NLF2 liefert.
- An input terminal connected to the logical connection CT
10 to receive an encrypted binary sequence; - - An input terminal connected to the logical synchronization link SYN
11 to receive samples of the linear pseudorandom sequence NLS1; - An input / output terminal connected to the logical connection KT
12 to exchange key transmission messages with the encryption facility CD; - An input terminal 18 connected to the connection KS for receiving key change instructions;
- - an input terminal
14 which receives the identity of the virtual connection VCI and the identity of the virtual path VPI for identifying the virtual connection whose bearer is the cell being transmitted and decrypted; - - an input terminal
15 which receives the sequence number SN of that cell in this virtual connection; - - an input terminal
16 receiving the binary word BP indicating the position of the byte of which one bit is being transmitted and decrypted in that cell; - - an output terminal
13 which provides a decrypted binary sequence; - - an XOR gate, EXOR2, comprising: a first one with the input terminal
10 connected input to receive the encrypted binary sequence, a second input receiving a so-called nonlinear binary pseudo-random sequence NLS2 which is identical and synchronous with the sequence NLS1 when the synchronization is reached, and one with the output terminal13 connected output, this gate performs the decryption of the encrypted binary sequence bit by bit; - A logic circuit NLF2 identical to the logic circuit NLF1 and applying the same non-linear logic function, this circuit comprising: a first input receiving a so-called linear pseudorandom sequence LS2i identical to the sequence LS1i when synchronization reaches , a second input receiving the key Ki specific to the termination containing the decryption facility DD in question, a third to the input terminal
16 connected input to receive the word BP indicating the position of the byte from which a bit is being decrypted, a fourth input receiving a bit KNL which is the least significant bit in the key number of the one currently in use Key Ki, and an output bit-wise providing the non-linear pseudorandom sequence NLS2 to the second input of the XOR gate EXOR2; - A unit KR consisting of two registers each of which contains a key of which one of the keys Ki currently in use in the decryption system in question is in use, this register unit having an output connected to the second input of the circuit NLF2, to deliver one of the two keys stored in the unit KR;
- A so-called synchronization facility SD2 comprising a plurality of binary pseudo-random sequence generators, each of which is reserved for one of the virtual circuits established between the node TUAN and the termination comprising this decryption facility DD, in particular a generator SD2i provides the sequence LS2i for the virtual connection identified by VPI-VCI; In this case this system has SD2: one with the input terminal
11 connected input to receive the identity pair VPI-VCI, one with the terminal15 connected input to receive the sequence number SN of the cell being decrypted and an output providing the linear binary pseudo-random sequence SL2i to the first input of the logic circuit NLF2; - And a controller DDC, comprising: one with the input / output terminal
12 connected input / output for exchanging with the controller CDC messages of the key exchange protocol KR, an output connected to a control input of the key register KR to provide a new key value to this register when the decision to renew the key for the concerned conclusion is made, and an output supplying the bit KNL to the fourth input of the circuit NLF2.
Der Schlüssel Ki in jeder der Entschlüsselungsanlagen, die sich jeweils in den verschiedenen Netzabschlüssen ONU1, ..., ONU4 befinden, ist immer unterschiedlich. Um die Vertraulichkeit selbst dann aufrechtzuerhalten, wenn der für einen Abschluss spezifische Schlüssel bekannt geworden ist, ist vorgesehen, den Verschlüsselungsschlüssel jeder virtuellen Verbindung in regelmäßigen Zeitabständen zu wechseln, zum Beispiel alle 15 Minuten.Of the key Ki in each of the decryption facilities, each located in the different network terminations ONU1, ..., ONU4, is always different. In order to maintain confidentiality even then if the for a graduation specific key has become known is provided, the encryption key of each virtual Connection at regular intervals too change, for example every 15 minutes.
Alle fünfzehn Minuten sendet der Controller CDC eine Nachricht an alle Entschlüsselungsanlagen DD, die sich in den Abschlüssen ONU1, ..., ONU4 befinden, um jede von ihnen aufzufordern, einen neuen Schlüssel zu liefern. Diese Nachricht enthält eine Nummer, die den neuen zu erzeugenden Schlüsselsatz bezeichnet. Gleichzeitig löst der Controller CDC einen sogenannten Wiederholungstimer aus, dessen Dauer der maximal erforderlichen Zeitspanne entspricht, damit alle Abschlüsse antworten. Wenn einer der Abschlüsse innerhalb dieser Zeitspanne nicht antwortet, wiederholt der Controller die für diesen Abschluss bestimmte Nachricht.All fifteen Minutes sends the controller CDC a message to all decryption facilities DD, which is in the financial statements ONU1, ..., ONU4 are to prompt each of them, one new key to deliver. This message contains a number indicating the new key phrase to be generated. simultaneously solve that Controller CDC a so-called Wiederholstimer, whose Duration of the maximum time required corresponds to all degrees reply. If one of the degrees within this time does not respond, the controller repeats the for this conclusion certain message.
Wenn drei aufeinanderfolgende Versuche erfolglos geblieben sind, betrachtet der Controller CDC diesen Abschluss als defekt und schickt ihm eine negative Empfangsbestätigung.If three consecutive attempts have been unsuccessful the controller CDC considers this conclusion to be defective and sends him one negative acknowledgment.
Im Normalfall, wenn der Controller DDC jeder Entschlüsselungsanlage diese Nachricht empfängt, zieht er nach Zufallskriterien einen neuen Schlüssel und sendet ihn an den Controller CDC, wobei der Schlüssel durch einen Fehlererkennungscode geschützt wird. Er sendet ihn unverschlüsselt, weil die Richtungseigenschaft des passiven optischen Netzes APON die Vertraulichkeit der Übertragung in der Richtung vom Abschluss zum Knoten sicherstellt. Jeder Schlüssel wird von einem Codewort zur Fehlererkennung durch zyklische Redundanz begleitet.in the Normal case, if the controller DDC each decryption system receives this message, He pulls a new key at random and sends it to the Controller CDC, where the key protected by an error detection code. He sends him unencrypted, because the directional property of the passive optical network APON Confidentiality of the transfer in the direction from the conclusion to the knot. Every key will from a code word for error detection by cyclic redundancy accompanied.
Wenn der Schlüssel fehlerfrei empfangen wird, sendet der Controller CDC eine positive Empfangsbestätigung und schreibt den neuen Schlüssel in den Schüsselspeicher KM an die Stele, die dem Abschluss entspricht, der diesen Schlüssel gesendet hat, und die der Nummer des Schlüsselsatzes entspricht. Vorerst ist dies ein Reserveschlüssel.If the key received error-free, the controller CDC sends a positive acknowledgment of receipt and write the new key in the bowl store KM to the stele that corresponds to the conclusion that sent this key, and the number of the key phrase equivalent. For now, this is a reserve key.
Der Controller DDC schreibt den neuen Schlüssel nicht sofort in ein Register KR, weil er zuerst sicher sein muss, dass dieser Schlüssel von der Verschlüsselungsanlage CD korrekt empfangen wurde. Wenn er einen neuen Schlüssel sendet, löst der Controller DDC einen Timer aus, dessen Dauer größer ist als die des Wiederholungstimers. Wenn er bis zum Ablauf der Timer-Dauer keine negative Empfangsbestätigung und auch keine neue Nachricht erhält, die ihn auffordert, einen Schlüssel zu liefern, schließt er daraus, dass der Schlüssel, den er gesendet hat, korrekt empfangen wurde. Er speichert ihn daraufhin in einem der beiden Register der Einheit KR, und zwar in jenem, das der Nummer des neuen Schlüsselsatzes entspricht. Während dieser Zeit ist der gerade für die Entschlüsselung in Gebrauch befindliche Schlüssel Ki der Schlüssel, der im anderen Register der Einheit KR gespeichert ist.The controller DDC does not immediately write the new key to a register KR, because first he has to be sure that this key was correctly received by the encryption system CD. When sending a new key, the DDC controller initiates a timer whose duration is long It is better than the repeat timer. If he does not receive a negative acknowledgment of receipt or a new message requesting him to deliver a key until the expiration of the timer duration, he concludes that the key he has sent has been correctly received. He then stores it in one of the two registers of the unit KR, in the one corresponding to the number of the new key set. During this time, the key Ki currently in use for decryption is the key stored in the other register of the unit KR.
In jeder verschlüsselten Zelle weist das Steuerbyte, das für die Verschlüsselung und Entschlüsselung spezifische Dienstinformationen enthält, folgendes auf: zwei Bits zur Bezeichnung des gerade von der Verschlüsselungsanlage in Gebrauch befindlichen Schlüsselsatzes durch eine Nummer; zwei Bits für jeweils zwei Synchronisationsabtastwerte; und vier Bits für ein Fehlererkennungscodewort. Diese Fehlererkennung ist wichtig, um zu vermeiden, dass ein Übertragungsfehler einen ungewollten Schlüsselwechsel in der Entschlüsselungsanlage auslöst.In everyone encrypted Cell has the control byte for encryption and decryption specific service information includes: two bits to designate the currently in use by the encryption system key set by a number; two bits for two synchronization samples each; and four bits for an error detection code word. This error detection is important to avoid a transmission error an unwanted key change in the decryption facility triggers.
Der Controller CDC in der Verschlüsselungsanlage CD trifft die Entscheidung über die Verwendung des neuen Schlüsselsatzes, der im Speicher KM und in der Einheit KR zur Verfügung steht. Die Nummer des Satzes, zu dem der für die Codierung einer Zelle verwendete Schlüssel gehört, wird unverschlüsselt in dieser Zelle übertragen. Diese Schlüsselnummer ist allen Schlüsseln des gerade für die Verschlüsslung in Gebrauch befindlichen Schlüsselsatzes gemeinsam, mit anderen Worten, allen Abschlüssen ONU1, ..., ONU4. Der Wechsel der Verschlüsselungsschlüssel erfolgt praktisch gleichzeitig für alle aufgebauten virtuellen Verbindungen. Der Wechsel der für die Entschlüsselung verwendeten Schlüssel ist nicht absolut gleichzeitig für alle virtuellen Verbindungen, weil der Controller DDC in jedem Netzabschluss einen Entschlüsselungsschlüssel erst wechselt, nachdem er eine Zelle empfangen hat, die eine neue Schlüsselnummer enthält.Of the Controller CDC in the encryption system CD makes the decision the use of the new key phrase, which is available in the memory KM and in the unit KR. The number of the sentence to which the coding of a cell used keys belongs, will be unencrypted transmitted in this cell. This key number is all keys just for the encryption in use key set in common, in other words, all financial statements ONU1, ..., ONU4. The change the encryption key is done practically at the same time for all built-up virtual connections. The change of the decryption used keys is not absolutely simultaneous for all virtual connections, because the controller DDC in each network termination a decryption key first changes, after receiving a cell containing a new key number contains.
Die Nutzung des Steuerbytes zur regelmäßigen Übertragung der Synchronisationsabtastwerte an die Entschlüsselungsanlage DD bietet den Vorteil, dass sie nicht nur das schnelle Erreichen einer Synchronisation ermöglicht, sondern auch die schnelle Erkennung eines Synchronisationsverlusts; und sie ermöglicht die Erneuerung der Schlüssel.The Use of the control byte to periodically transmit the synchronization samples the decryption facility DD has the advantage of not only achieving fast allows synchronization, but also the fast detection of a synchronization loss; and she allows the renewal of the keys.
Ein Generator SD1i und ein Generator SD2i, die voneinander verschieden sind, sind für jede virtuelle Verbindung vorgesehen, die zwischen dem Knoten OAN und einem beliebigen Netzabschluss aufgebaut wird. Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass ein Synchronisationsverlust nur jeweils eine einzige virtuelle Verbindung betrifft. Zum Beispiel weist jede Koppeleinrichtung TUAN eine Verschlüsselungsanlage CD auf, die Generatoren wie beispielsweise SD1i enthält, und jeder Netzabschluss ONU1, ..., ONU4 weist zehn Generatoren wie beispielsweise SD2i auf, damit es jedem Netzabschluss möglich ist, etwa zehn virtuelle Verbindungen mit der Koppeleinrichtung TUAN aufzubauen.One Generator SD1i and a generator SD2i, which are different from each other are, are for each virtual connection is provided between the node OAN and any network termination. This arrangement offers the advantage that a synchronization loss only each concerns a single virtual connection. For example, each coupling device TUAN an encryption system CD containing generators such as SD1i, and each network termination ONU1, ..., ONU4 has ten generators such as SD2i on to make it possible for any network termination, about ten virtual Establish connections with the coupling device TUAN.
Die Vorrichtungen, welche die Identitäten VCI und VPI, die Sequenznummer SN und die Position BP in der Koppeleinrichtung TUAN und in jedem Abschluss ONU1, ..., ONU4 liefern, sind klassische Signalisierungsvorrichtungen, deren Ausführung dem Fachmann vertraut ist.The Devices containing the identities VCI and VPI, the sequence number SN and the position BP in the coupling device TUAN and in each degree ONU1, ..., ONU4 deliver, are classic signaling devices, their execution the Expert is familiar.
Dieses Beispiel weist auf:
- – Ein Schieberegister mit 25 Stufen Q1, ..., Q25, wobei jede Stufe folgendes besitzt: einen Dateneingang, einen direkt mit dem Dateneingang der folgenden Stufe verbundenen Ausgang und einen nicht dargestellten Steuereingang, der ein Taktgebersignal empfängt;
- – einen Ausgang, der ein Wort von 25 Bits im Parallelbetrieb liefert, wobei diese 25 Bits aufeinanderfolgende Bits der linearen Sequenz SL1i sind und jeweils an den Ausgängen der 25 Stufen Q1, ..., Q25 abgegriffen werden;
- – ein XOR-Gatter, EXOR3, das einen mit dem Ausgang der Stufe Q25 verbundenen Eingang besitzt, einen mit dem Ausgang der Stufe Q3 verbundenen Eingang und einen mit dem Dateneingang der ersten Stufe Q1 des Registers verbundenen Eingang; dieses auf diese Weise angeschlossene Gatter bildet eine lineare Rückkopplungsschleife für ein Generatorpolynom 1 + X3 + X25;
- – eine
Anlage SS zur Steuerung des Registers Q1, ..., Q25 und zum Senden
von Synchronisationsabtastwerten, aufweisend:
einen ersten
mit dem Ausgang des Gatters EXOR3 verbundenen Eingang, um einen
Wert S1 der Sequenz LS1i abzugreifen, einen zweiten mit dem Ausgang
der zwölften
Stufe Q12 verbundenen Eingang, um einen Wert S2 der Sequenz LS1i abzugreifen,
einen dritten mit der Eingangsklemme
8 verbundenen Eingang, um die Sequenznummer SN zu empfangen, einen nicht dargestellten Ausgang, der ein Taktgebersignal gleichzeitig an alle Stufen Q1, ..., Q25 jedesmal dann liefert, wenn die Sequenznummer SN um eine Einheit inkrementiert wird, und einen Ausgang, der das Abtastwertepaar S1, S2 an die Ausgangsklemme4 liefert, die mit der logischen Synchronisationsverbindung SYN verbunden ist.
- A shift register having 25 stages Q1, ..., Q25, each stage having: a data input, an output connected directly to the data input of the following stage and a control input, not shown, receiving a clock signal;
- An output providing a word of 25 bits in parallel, these 25 bits being consecutive bits of the linear sequence SL1i and tapped at the outputs of the 25 stages Q1, ..., Q25, respectively;
- An XOR gate, EXOR3, having an input connected to the output of the stage Q25, an input connected to the output of the stage Q3 and an input connected to the data input of the first stage Q1 of the register; this gate connected in this way forms a linear feedback loop for a generator polynomial 1 + X 3 + X 25 ;
- A system SS for controlling the registers Q1, ..., Q25 and for transmitting synchronization samples, comprising: a first input connected to the output of the gate EXOR3 to pick up a value S1 of the sequence LS1i, a second one to the output of the twelfth Stage Q12 input to tap a value S2 of the sequence LS1i, a third with the input terminal
8th connected input to receive the sequence number SN, an unillustrated output which simultaneously provides a clock signal to all stages Q1, ..., Q25 each time the sequence number SN is incremented by one unit and an output containing the sample pair S1, S2 to the output terminal4 which is connected to the logical synchronization link SYN.
Wenn eine neue Verbindung aufgebaut wird, das heißt, wenn ein neues Identitätenpaar VPI–VCI erzeugt wird, wird eine neue Synchronisationsanlage SD1i ausgehend von einem festen Wert initialisiert, der durch eine fest verdrahtete Anlage definiert ist. Ungefähr gleichzeitig wird eine Synchronisationsanlage SD2i in beliebiger Weise initialisiert. Die Anlage SD2i wird anschließend ausgehend von Abtastwerten synchronisiert, die von der logischen Verbindung SYN übertragen werden. Jede Zelle, die Träger dieser neuen Verbindung ist, weist in ihrer Nutzlast das Steuerbyte auf, das die für die Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsvorgänge spezifischen Dienstinformationen enthält, nämlich die Abtastwerte S1 und S2.If a new connection is established, that is, when a new identity pair VPI-VCI generated is a new synchronization system SD1i starting from a fixed value initialized by a hardwired facility is defined. Approximately at the same time a synchronization system SD2i in any Way initialized. The system SD2i is then started of samples transmitted from the logical connection SYN become. Every cell, the carrier This new connection has the control byte in its payload on that the for the encryption and decryption operations specific Contains service information, namely the samples S1 and S2.
Da zwei jeweils aus einem Bit bestehende Abtastwerte auf diese Weise in jede Zelle übertragen werden, die Träger der betreffenden virtuellen Verbindung ist, muss genau die Übertragung von dreizehn Zellen abgewartet werden, um in der Entschlüsselungsanlage DD eine Sequenz von 25 Bits wiederherstellen zu können, die mit der im selben Moment von der Synchronisationsanlage SD1i erzeugen Sequenz identisch ist; und um sie anschließend autonom arbeiten zu lassen, indem sie im Rhythmus des Eintreffens der Zellen aktiviert wird.There two one-bit samples in this way be transferred to every cell, the carriers the virtual connection in question must be exactly the transmission Thirteen cells are waiting to be in the decryption facility DD to restore a sequence of 25 bits, the with the same moment of the synchronization system SD1i generate Sequence is identical; and then let them work autonomously, by being activated in time with the arrival of the cells.
- – ein Schieberegister mit 25 Stufen Q1', ..., Q25', wobei jede Stufe folgendes besitzt: einen Dateneingang, einen nicht dargestellten Steuereingang und einen Ausgang;
- – ein XOR-Gatter, EXOR3', das einen mit dem Ausgang der Stufe Q25' verbundenen Eingang besitzt, einen mit dem Ausgang der Stufe Q3' verbundenen Eingang und einen Ausgang;
- – eine logische Schaltung SW1, die einem Umschalter mit zwei Eingängen, a und b, und einem Ausgang, entspricht, wobei der Eingang a mit dem Ausgang des XOR-Gatters EXOR3' verbunden ist und der Ausgang mit dem Dateneingang der ersten Stufe Q1' verbunden ist;
- – eine logische Schaltung SW2, die einem Umschalter mit zwei Eingängen, a und b, und einem Ausgang entspricht, wobei der Eingang a mit dem Ausgang der Stufe Q12' verbunden ist und der Ausgang mit dem Eingang der Stufe Q13' verbunden ist;
- – eine
sogenannte Steuerschaltung SS' für das Register
Q1, ..., Q25' sowie
zur Synchronisation, die folgendes aufweist: einen mit der Eingangsklemme
11 verbundenen Eingang, um die Synchronisationsabtastwerte S1 und S2 zu empfangen, die von der logischen Verbindung SYN übertragen werden, einen mit der Eingangsklemme14 verbundenen Eingang, um die Sequenznummer SN jeder Zelle zu empfangen, einen mit dem Ausgang der zwölften Stufe Q12' des Schieberegisters verbundenen Eingang, um einen Abtastwert C2 der Sequenz LS2i abzugreifen, einen mit dem Ausgang des Gatters EXOR3' verbundenen Eingang, um einen Abtastwert C1 der Sequenz LS2i abzugreifen, einen nicht dargestellten Ausgang, der ein Taktgebersignal gleichzeitig an die Steuereingänge aller Stufen des Registers Q1', ..., Q25' jedesmal dann liefert, wenn die Sequenznummer SN um eine Einheit inkrementiert wird, einen mit dem Eingang b der Schaltung SW1 verbundenen Ausgang, um an ihn den Abtastwert S2 zu liefern, der von der Verschlüsselungsanlage CD gesendet wird, einen mit dem Eingang b der Schaltung2 verbundenen Ausgang, um an ihn den Abtastwert S2 zu liefern, der von der Verschlüsselungsanlage CD geliefert wird, und zwei Eingänge, die jeweils mit den Steuereingängen der Schaltungen SW1 und SW2 verbunden sind.
- A shift register having 25 stages Q1 ', ..., Q25', each stage having: a data input, a control input, not shown, and an output;
- An XOR gate, EXOR3 'having an input connected to the output of stage Q25', an input connected to the output of stage Q3 'and an output;
- A logic circuit SW1 corresponding to a two-input switch, a and b , and one output, the input a being connected to the output of the XOR gate EXOR3 'and the output being connected to the data input of the first stage Q1'is;
- A logic circuit SW2 corresponding to a two-input switch, a and b , and one output, the input a being connected to the output of the stage Q12 'and the output being connected to the input of the stage Q13';
- A so-called control circuit SS 'for the registers Q1, ..., Q25' and for synchronization, comprising: one with the input terminal
11 input to receive the synchronization samples S1 and S2 transmitted from the logical connection SYN, one with the input terminal14 connected input to receive the sequence number SN of each cell, an input connected to the output of the twelfth stage Q12 'of the shift register to pick up a sample C2 of the sequence LS2i, an input connected to the output of the gate EXOR3' by a sample C1 from the sequence LS2i, an output, not shown, which simultaneously delivers a clock signal to the control inputs of all stages of the register Q1 ', ..., Q25' whenever the sequence number SN is incremented by one unit, one to the input b of Circuit SW1 output to deliver to him the sample S2, which is sent from the encryption system CD, one with the input b of the circuit2 output to supply to it the sample S2 supplied by the scrambler CD and two inputs respectively connected to the control inputs of the circuits SW1 and SW2.
Während der gesamten Synchronisationsphase steuert der Steuerkreis SS' die Umschaltkreise SW1 und SW2 in der Weise, dass jeder seinen Ausgang mit seinem Eingang b verbindet. So wird der Abtastwert S1 an die erste Stufe Q1' geliefert, und der Abtastwert S2 wird an die dreizehnte Stufe Q13' geliefert. Nach dem Empfang von 13 aufeinanderfolgenden gültigen Zellen für die betreffende virtuelle Verbindung wurden 26 Abtastwerte nacheinander im Schieberegister Q1', ..., Q25' gespeichert. die Sequenz aus 25 Bits, die es enthält, ist dann identisch mit der im Schieberegister Q1, ..., Q25 der Synchronisationsanlage SD1i gespeicherten Sequenz in der Verschlüsselungsanlage CD. Die Synchronisation ist damit erreicht.During the entire synchronization phase, the control circuit SS 'controls the switching circuits SW1 and SW2 in such a way that each connects its output to its input b . Thus, the sample S1 is supplied to the first stage Q1 ', and the sample S2 is supplied to the thirteenth stage Q13'. After receiving 13 consecutive valid cells for the virtual circuit in question, 26 samples were sequentially stored in the shift register Q1 ', ..., Q25'. the sequence of 25 bits that it contains is then identical to the sequence stored in the shift registers Q1, ..., Q25 of the synchronization system SD1i in the encryption system CD. The synchronization is achieved.
Die Schaltung SS' steuert dann die Umschaltanlagen SW1 und SW2, so dass jede ihren Eingang a mit ihrem Ausgang verbindet. Das Schieberegister Q1', ..., Q25' und das Gatter EXOR3' sind auf genau die gleiche Weise rückgekoppelt, wie das Schieberegister Q1, ..., Q25 und das Gatter EXOR3 rückgekoppelt sind. Diese beiden Schieberegister werden im Übertragungsrhythmus der Zellen gesteuert, und infolgedessen erzeugen sie weiterhin so lange identische Sequenzen LS1i und LS2i, solange keine Leitungsstörungen auftreten, die Übertragungsfehler der Sequenznummer SN hervorrufen könnten.The circuit SS 'then controls the switching devices SW1 and SW2 so that each connects its input a to its output. The shift registers Q1 ', ..., Q25' and the gate EXOR3 'are fed back in exactly the same way as the shift registers Q1, ..., Q25 and the gate EXOR3 are fed back. These two shift registers are controlled in the transmission rhythm of the cells, and as a result continue to generate identical sequences LS1i and LS2i as long as there are no line faults that could cause transmission errors of the sequence number SN.
Die empfangenen Abtastwerte S1 und S2 werden systematisch von der Schaltung SS' mit den aus dem Schieberegister Q1', ..., Q25' abgegriffenen Werten C1 und C2 verglichen. Wenn die Schaltung SS' eine gewisse Zahl von Fehlern erkennt, die höher ist als ein zuvor festgelegter Schwellenwert, schließt sie daraus, dass mit der Synchronisation neu begonnen werden muss, und sie steuert die Umschaltkreise SW1 und SW2 so, dass jeder seinen Eingang b mit seinem Ausgang verbindet.The received samples S1 and S2 are systematically compared by the circuit SS 'with the values C1 and C2 taken from the shift register Q1', ..., Q25 '. If the circuit SS 'detects a certain number of errors higher than a predetermined threshold, it concludes that synchronization must be restarted, and controls the switching circuits SW1 and SW2 so that each has its input b connects to its exit.
Die Schaltung SS' vergleicht für jede Zelle die Sequenznummer SN dieser Zelle mit einer erwarteten Sequenznummer SNe sowie mit dieser erwarteten Sequenznummer plus einer Einheit: SNe + 1, um den eventuellen Verlust einer Zelle zu erkennen:
- – Wenn SN = SNe, wird die empfangene Zelle entschlüsselt, indem dafür der aktuelle Status des Schieberegisters Q1', ..., Q25' verwendet wird. Die Schaltung SS' überwacht die Gültigkeit des Steuerbytes, das die Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsinformationen enthält, indem die 4 Bits des Fehlererkennungsworts überprüft werden, die in diesem Steuerbyte enthalten sind:
- – Wenn das Steuerbyte akzeptiert wird, vergleich die Schaltung SS den Wert der Abtastwerte S1 und S2 einerseits mit dem Wert der Abtastwerte C1 und C2, und andererseits vergleicht sie die eventuellen Abweichungen mit Hilfe eines Fehlerzählers.
- – Wenn sie innerhalb der 13 letzten Steuerbytes, die akzeptiert wurden, nicht mehr als eine Abweichung zwischen S1, S2 und C1, C2 erkennt, liefert sie ein Taktgebersignal, das eine Verschiebung um einen Schritt im Schieberegister Q1', ..., Q25' steuert. Danach wartet sie den Empfang der nächsten Zelle ab, wobei letztere unter Verwendung des neuen Wertes der durch diese Verschiebung erzeugten Sequenz SL2i entschlüsselt wird.
- – Wenn sie innerhalb der letzten 13 Steuerbytes zwei oder mehr Abweichungen zwischen S1, S2 und C1, C2 erkennt, startet sie den Synchronisationsprozess neu, das heißt, sie steuert die Umschaltkreise SW1 und SW2 so, dass jeder einen Eingang b mit seinem Ausgang verbindet. Auf diese Weise können die Abtastwerte S1 und S2 in die Stufen Q1' und Q13' eingeführt werden, um das Schieberegister nach einer gewissen Zeit vollkommen neu zu initialisieren, wobei diese Zeit dem Empfang von 13 Zellen entspricht, die 13 neue Abtastwertpaare bringen.
- – Wenn das Steuerbyte zurückgewiesen wird, weil die Überprüfung seiner 4 Fehlererkennungsbits ein negatives Resultat ergibt, bleibt der Fehlerzähler unverändert, weil die Abtastwerte S1 und S2 nicht auswertbar sind. Die Schaltung SS' liefert ein Taktgebersignal, um den Inhalt des Schieberegisters Q1', ..., Q25' um einen Schritt zu verschieben, anschließend wartet sie dem Empfang der nächsten Zelle ab.
- – Wenn SN = SNe + 1, bedeutet dies, dass die Nummer SN = Ne verloren gegangen ist. Die Schaltung SS' steuert eine Verschiebung um einen Schritt im Schieberegister Q1', ..., Q25', danach wird die Zelle unter Verwendung des neuen Status dieses Schieberegisters entschlüsselt, da das Steuerbyte wie im Fall von SN = SNe behandelt wird.
- – wenn SN ≠ SNe und SN ≠ SNe + 1, initialisiert die Schaltung SS' den Zähler, der die erwartete Sequenznummer SNe liefert, neu, indem sie in ihn den Wert der Nummer SN lädt, die in der empfangenen Zelle enthalten ist; danach beginnt sie erneut eine Synchronisationsphase.
- If SN = SNe, the received cell is decrypted using the current status of the shift register Q1 ', ..., Q25'. The circuit SS 'monitors the validity of the control byte containing the encryption and decryption information by checking the 4 bits of the error detection word contained in that control byte:
- When the control byte is accepted, the circuit SS compares the value of samples S1 and S2, on the one hand, with the value of samples C1 and C2 and, on the other hand, compares the possible deviations by means of an error counter.
- If it does not detect more than one deviation between S1, S2 and C1, C2 within the 13 most recent control bytes that have been accepted, it will provide a clock signal representing one shift in shift registers Q1 ', ..., Q25' controls. Thereafter, it waits to receive the next cell, the latter being decrypted using the new value of the sequence SL2i generated by this shift.
- If it detects two or more deviations between S1, S2 and C1, C2 within the last 13 control bytes, it restarts the synchronization process, that is, it controls the switching circuits SW1 and SW2 so that each connects an input b to its output. In this way, the samples S1 and S2 may be introduced into the stages Q1 'and Q13' to completely reinitialize the shift register after a certain time, this time corresponding to the reception of 13 cells bringing 13 new sample pairs.
- - If the control byte is rejected because checking its 4 error detection bits gives a negative result, the error counter remains unchanged because the samples S1 and S2 are not evaluable. The circuit SS 'provides a clock signal to shift the contents of the shift register Q1', ..., Q25 'one step, then waits to receive the next cell.
- - If SN = SNe + 1, it means that the number SN = Ne has been lost. The circuit SS 'controls a shift by one step in the shift register Q1', ..., Q25 ', then the cell is decrypted using the new status of this shift register, since the control byte is handled as in the case of SN = SNe.
- If SN ≠ SNe and SN ≠ SNe + 1, the circuit SS 're-initializes the counter providing the expected sequence number SNe by loading in it the value of the number SN contained in the received cell; After that, it starts a synchronization phase again.
- – sechs Untereinheiten SA0, SA1, SA2, SA3, SA4, SA5, die jeweils sechs aufeinanderfolgenden Rechenschritten der anzuwendenden nichtlinearen Funktion entsprechen; die drei Untereinheiten mit geradem Rang SA0, SA2, SA4 sind hierbei untereinander identisch; und die drei Untereinheiten mit ungeradem Rang, SA1, SA3, SA5 sind hierbei untereinander identisch;
- – eine Kompressionsanlage CD mit zwei Eingängen, von denen jeder ein Wort aus 32 Bits empfängt, und mit einem Ausgang, der ein Wort aus nur acht Bits liefert, welches unter Anwendung eines klassischen Berechnungsverfahrens eines Codeworts mit zyklischer Redundanz erhalten wurde, zum Beispiel, indem der Rest einer Division durch das Polynom X8 – X2 – X + 1 genommen wird;
- – ein Schieberegister SR aus acht Bits mit einem Eingang, der mit dem Ausgang der Kompressionsanlage CD verbunden ist, um parallel 8 Bits zu empfangen, sowie mit einem Ausgang, der die achts Bits in serieller Form wieder herstellt, um die nichtlineare Pseudozufallssequenz NLF1 zu bilden;
- – und eine Steuereinheit CU, die Taktgebersignale über nicht dargestellte Verbindungen an alle Untereinheiten SA0, ..., SA5 sowie an das Schieberegister SR liefert.
- Six subunits SA0, SA1, SA2, SA3, SA4, SA5, each corresponding to six successive arithmetic operations of the nonlinear function to be applied; the three subordinates with even rank SA0, SA2, SA4 are identical to each other here; and the three subunits with odd rank, SA1, SA3, SA5, are identical to each other here;
- A two input compression CD system, each receiving a word of 32 bits, and an output providing a word of only eight bits, obtained using a classical cyclic redundancy code word calculation method, for example, by the remainder of a division is taken by the polynomial X 8 - X 2 - X + 1;
- A shift register SR of eight bits with an input connected to the output of the compressor CD to receive 8 bits in parallel, and an output which restores the 8 bits in serial form to form the non-linear pseudorandom sequence NLF1 ;
- - And a control unit CU, the clock signals via unillustrated connections to all subunits SA0, ..., SA5 and to the shift register SR supplies.
Jede Untereinheit SAj für j = 0 bis 5 weist auf:
- – einen ersten Eingang, der ein Binärwort von 21 Bits empfängt, welches aus der im Parallelbetrieb erfolgenden Vereinigung von drei Binärwörtern besteht: dem Bit KNL, welches das niederwertigste Bit der Schlüsselnummer ist, dem Binärwort BP von sechs Bits, das die Position eines zu verschlüsselnden Bytes in der Zelle angibt, die dieses Byte enthält; und ein Binärwort von 26 Bits, das aus 25 aufeinanderfolgenden Bits der linearen Pseudozufallssequenz LS1i besteht, die von der Schaltung SD1i geliefert wird, welche die lineare Pseudozufallssequenz erzeugt;
- – einen zweiten Eingang, der ein Binärwort von 21 Bits empfängt, das aus dem Schlüssel Ki besteht;
- – einen dritten Eingang, der ein Binärwort von 32 Bits empfängt, das von einem ersten Ausgang der Untereinheit mit dem Rang j – 1, für j mindestens gleich 1, geliefert wird und das aus der Vereinigung der Binärwörter KNL, BP, LS1i für die Untereinheit SA0 besteht;
- – einen vierten Eingang, der ein Binärwort von 32 Bits empfängt, das von einem zweiten Ausgang der Untereinheit mit dem Rang j – 1, für j mindestens gleich 1, geliefert wird und das aus dem Schlüssel Ki für die Untereinheit SA0 besteht;
- – und zwei Ausgänge, von denen jeder 32 Bits liefert, wobei diese beiden Ausgänge jeweils mit dem dritten und vierten Eingang der Untereinheit mit j + 1, für j = 0 bis 4, verbunden sind, wobei die beiden Ausgänge der Untereinheit SA5 jeweils mit den beiden Eingängen der Kompressionsanlage CD verbunden sind.
- A first input receiving a 21-bit binary word consisting of the parallel connection of three binary words: the bit KNL, which is the least significant bit of the key number, the binary word BP of six bits representing the position of one to be encrypted Specifies bytes in the cell containing this byte; and a 26-bit binary word consisting of 25 consecutive bits of the linear pseudorandom sequence LS1i provided by the circuit SD1i which generates the linear pseudorandom sequence;
- A second input receiving a 21-bit binary word consisting of the key Ki;
- A third input receiving a 32-bit binary word supplied by a first output of the sub-unit of rank j-1, for j equal to or greater than 1, resulting from the union of the binary words KNL, BP, LS1i for the sub-unit SA0 exists;
- A fourth input receiving a 32-bit binary word from a second output of the sub-unit of rank j-1 for j min at least equal to 1, and which consists of the key Ki for the subunit SA0;
- And two outputs, each of which provides 32 bits, these two outputs being respectively connected to the third and fourth inputs of the subunit with j + 1, for j = 0 to 4, the two outputs of subunit SA5 being connected to the both inputs of the compression system CD are connected.
Die Steuereinheit CU steuert das Laden des Registers SR über acht Bits im Parallelbetrieb im Rhythmus der zu verschlüsselnden Bytes, und sie steuert das Lesen im Rhythmus der zu verschlüsselnden Bits im seriellen Betrieb.The Control unit CU controls loading of register SR over eight Bits in parallel in the rhythm of the to be encrypted Bytes, and she controls the reading in the rhythm of the encrypted Bits in serial mode.
Abbildung 6 stellt das Übersichtsschaltbild von zwei aufeinanderfolgenden Untereinheiten SAj und SAj + 1 für gerade j dar. Die Untereinheit SAj weist auf:
- – eine Anlage
33 zur Rotation nach rechts mit einer Verschiebung δj, aufweisend: einen mit dem vierten Eingang der Untereinheit SAj verbundenen Eingang und einen Eingang, der 32 Bits liefert; - – eine
Einheit
34 von 32 logischen NOR-Gattern, wobei jedes Gatter aufweist: einen mit einem Bit des Ausgangs von Anlage33 verbundenen Eingang, einen mit einem Bit des dritten Eingangs der Untereinheit SAj verbundenen Eingang, sowie einen Ausgang aufweisend, der ein Ausgangsbit der Einheit34 bildet; - – eine
Anlage
35 zur Rotation nach rechts für eine Verschiebung δj + 1, aufweisend: einen mit dem ersten Eingang der Untereinheit SAj verbundenen Eingang, um die 32 Bits aus der Vereinigung der Binärwörter KNL, BP, LS1i zu empfangen, und einen Ausgang von 32 Bits; - – eine
Einheit
36 von 32 logischen XOR-Gattern, wobei jedes Gatter aufweist: einen mit dem Ausgang eines Gatters der Einheit34 verbundenen Eingang, einen mit einem Bit des Ausgangs der Anlage35 zur Rotation nach rechts verbundenen Eingang sowie einen Eingang, der ein Bit des ersten Ausgangs der Untereinheit SAj bildet; - – eine
Anlage
37 zur Rotation nach links für eine Verschiebung δj, aufweisend einen mit dem dritten Eingang der Untereinheit SAj verbundenen Eingang, um die 32 Bits aus der Vereinigung der Binärwörter KNL, BP, LS1i zu empfangen, und einen Ausgang von 32 Bits; - – eine
Einheit
38 von 32 logischen NAND-Gattern, wobei jedes Gatter aufweist: einen mit einem Bit des Ausgangs der Anlage37 zur Rotation nach links verbundenen Eingang und einen mit einem Bit des vierten Eingangs der Untereinheit SAj verbundenen Eingang; sowie einen Eingang, der ein Ausgangsbit der Einheit38 bildet; - – eine
Anlage
39 zur Rotation nach rechts für eine Verschiebung δj + 1 mit einem Eingang, der den zweiten Eingang der Untereinheit SAj bildet und die 32 Bits des Schlüssels Ki empfängt, und mit einem Ausgang von 32 Bits; - – eine
Einheit
40 von 32 logischen XOR-Gattern, wobei jedes Gatter aufweist: einen mit einem Bit des Ausgangs der Anlage39 zur Rotation nach rechts verbundenen Eingang, einen mit dem Ausgang eines Gatters der Einheit38 verbundenen Eingang sowie einen Ausgang, der ein Bit des zweiten Ausgangs der Untereinheit SAj bildet.
- - a facility
33 for rotating to the right with a displacement δ j , comprising: an input connected to the fourth input of the subunit SAj and an input providing 32 bits; - - one unity
34 of 32 logical NOR gates, each gate comprising: one with one bit of the output of plant33 connected input, having an input connected to a bit of the third input of the subunit SAj, and having an output which is an output bit of the unit34 forms; - - a facility
35 for rotating to the right for a displacement δ j + 1, comprising: an input connected to the first input of the subunit SAj for receiving the 32 bits from the union of the binary words KNL, BP, LS1i and an output of 32 bits; - - one unity
36 of 32 XOR logic gates, each gate comprising: one with the output of a gate of the unit34 connected input, one with a bit of the output of the system35 input connected for rotation to the right and an input forming one bit of the first output of the subunit SAj; - - a facility
37 for rotation to the left for a displacement δ j , having an input connected to the third input of the subunit SAj to receive the 32 bits from the union of the binary words KNL, BP, LS1i and an output of 32 bits; - - one unity
38 of 32 NAND logic gates, each gate comprising: one with one bit of the output of the plant37 input connected to the left for rotation and an input connected to one bit of the fourth input of the subunit SAj; as well as an input, which is an output bit of the unit38 forms; - - a facility
39 for rotation to the right for a displacement δ j + 1 with an input forming the second input of the subunit SAj and receiving the 32 bits of the key Ki and having an output of 32 bits; - - one unity
40 of 32 XOR logic gates, each gate comprising: one with one bit of the output of the plant39 input connected to the right, one connected to the output of a gate of the unit38 connected input and an output which forms one bit of the second output of the subunit SAj.
Die Untereinheit SAj + 1 weist auf:
- – eine Anlage
41 zur Rotation nach rechts für eine Verschiebung δj + 1 mit einem Eingang, der mit dem dritten Eingang der Untereinheit SAj + 1 verbunden ist, um ein Binärwort von 32 Bits zu empfangen, sowie mit einem Ausgang von 32 Bits; - – eine
Einheit
42 von 32 logischen NOR-Gattern, wobei jedes Gatter aufweist: einen mit einem Bit des dritten Eingangs der Untereinheit SAj + 1 verbundenen Eingang, einen Eingang, der mit einem Bit des Ausgangs der Anlage41 zur Rotation nach links verbunden ist, sowie einen Ausgang, der ein Ausgangsbit der Einheit42 bildet; - – eine
Anlage
43 zur Rotation nach rechts für eine Verschiebung δj+1 + 1 mit einem Eingang, der mit dem zweiten Eingang der Untereinheit SAj + 1 verbunden ist, um das Binärwort von 32 Bits des Schlüssels Ki zu empfangen, sowie mit einem Ausgang von 32 Bits; - – eine
Einheit
44 von 32 logischen XOR-Gattern, wobei jedes Gatter aufweist: einen mit einem Bit des Ausgangs der Einheit42 verbundenen Ausgang, einen mit einem Bit des Ausgangs der Anlage43 zur Rotation nach rechts verbundenen Eingang sowie einen Ausgang, der ein Bit des ersten Ausgangs der Untereinheit SAj + 1 bildet; - – eine
Anlage
45 zur Rotation nach links für eine Verschiebung δj+1 mit einem Eingang, der mit dem vierten Eingang der Untereinheit SAj + 1 verbunden ist, um das Binärwort von 32 Bits zu empfangen, sowie mit einem Ausgang von 32 Bits; - – eine
Einheit
46 von 32 logischen NAND-Gattern, wobei jedes Gatter aufweist: einen mit einem Bit des vierten Eingangs der Untereinheit SAj + 1 verbundenen Eingang, einen mit einem Bit des Ausgangs der Anlage45 zur Rotation nach links verbundenen Eingang sowie einen Ausgang, der ein Ausgangsbit der Einheit46 bildet; - – eine
Anlage
47 zur Rotation nach rechts für eine Verschiebung δj+1 + 1 mit einem Eingang, der mit dem dritten Eingang der Untereinheit SAj + 1 verbunden ist, um das Binärwort von 32 Bits zu empfangen, das durch die Vereinigung der Binärwörter KNL, BP, LS1i gebildet wird; sowie mit einem Ausgang von 32 Bits; - – eine
Einheit
48 von 32 logischen XOR-Gattern, wobei jedes Gatter aufweist: einen mit einem Ausgangsbit der Einheit46 verbundenen Eingang, einen mit einem Bit des Ausgangs der Anlage47 zur Rotation nach recht verbundenen Eingang sowie einen Eingang, der ein Bit des zweiten Ausgangs der Untereinheit SAj + 1 bildet.
- - a facility
41 for rotation to the right for a displacement δ j + 1 with an input connected to the third input of the subunit SAj + 1 to receive a binary word of 32 bits and an output of 32 bits; - - one unity
42 of 32 logical NOR gates, each gate comprising: an input connected to one bit of the third input of the subunit SAj + 1, an input connected to one bit of the output of the plant41 connected to rotation to the left, as well as an output, which is an output bit of the unit42 forms; - - a facility
43 for rotating to the right for a displacement δ j + 1 + 1 with an input connected to the second input of the subunit SAj + 1 to receive the binary word of 32 bits of the key Ki and having an output of 32 bits; - - one unity
44 of 32 XOR logic gates, each gate comprising: one with one bit of the output of the unit42 connected output, one with a bit of the output of the system43 input connected to the right for rotation and an output forming one bit of the first output of the subunit SAj + 1; - - a facility
45 for rotation to the left for a displacement δ j + 1 with an input connected to the fourth input of the subunit SAj + 1 to receive the binary word of 32 bits and an output of 32 bits; - - one unity
46 of 32 NAND logic gates, each gate comprising: an input connected to one bit of the fourth input of subunit SAj + 1, one to one bit of the output of the equipment45 for rotation to the left connected input and an output, which is an output bit of the unit46 forms; - - a facility
47 for rotating to the right for a displacement δ j + 1 + 1 with an input connected to the third input of the subunit SAj + 1 to receive the binary word of 32 bits obtained by combining the binary words KNL, BP, LS1i is formed; as well as with an output of 32 bits; - - one unity
48 of 32 XOR logic gates, each gate comprising: one with an output bit of the unit46 connected input, one with a bit of the output of the system47 for rotation to the right connected input and an input which forms one bit of the second output of the subunit SAj + 1.
In diesem Ausführungsbeispiel:
- – ist der Wert δ0 gleich 0;
- – ist der Wert δj gleich 2j–1 für j mindestens gleich 1.
- - the value δ 0 is 0;
- - the value δ j is equal to 2 j-1 for j at least equal to 1.
Die
Anlagen zur Verschiebung nach rechts,
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